【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3．磨削的高熱現(xiàn)象 磨具的高速運(yùn)動(dòng)、磨削加工的多刃性和微刃性，使磨削區(qū)產(chǎn)生大量的磨削熱，這不僅容易燒傷工件，而且高溫還可使磨具本身發(fā)生物理、化學(xué)變化，降低磨具強(qiáng)度。 4．磨具的自礪現(xiàn)象 在磨削過(guò)程中，隨磨粒的鈍化使磨削力增大。在磨削力作用下，或磨粒自身脆裂部分脫落露出尖銳部分；或整個(gè)鈍粒脫落露出鋒利新磨粒，這種現(xiàn)象稱為磨具的自礪性。磨具的自礪作用，以及為保持磨具的正確形狀而進(jìn)行的修整，都會(huì)產(chǎn)生大量磨創(chuàng)粉塵。 二、磨削加工危險(xiǎn)因素： 1．機(jī)械傷害 機(jī)械傷害是指磨削機(jī)械本身、磨具或被磨削工件與操作者身體接觸、碰撞所造成的傷害。例如，磨削機(jī)械的運(yùn)動(dòng)零部件木加防護(hù)或防護(hù)不當(dāng)，夾持不牢的加工件甩出，操作者與高速旋轉(zhuǎn)的磨具觸碰造成擦傷，或由于磨具破裂，高速運(yùn)動(dòng)的碎塊飛出傷人等。 2．噪聲危害 磨削機(jī)械是高噪聲機(jī)械，磨削噪聲來(lái)自多因素的綜合作用，除了磨削機(jī)械自身的傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲、干式磨削的排風(fēng)系統(tǒng)噪聲和濕式磨削的冷卻系統(tǒng)噪聲外，磨削加工的切削比能大、速度高是產(chǎn)生磨削噪聲的主要原因。在進(jìn)行粗磨、切割、拋光和薄板磨削作業(yè)，以及使用風(fēng)動(dòng)砂輪機(jī)時(shí)，噪聲更大，有時(shí)高達(dá) 115dB(A)以上，對(duì)操作者聽(tīng)力會(huì)造成損傷。 3．粉塵危害 磨削加工是微量切削，切屑細(xì)小，尤其是磨具的自礪作用，以及對(duì)磨具進(jìn)行修整，都會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵。細(xì)微粉塵可長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空氣中不易沉落，據(jù)測(cè)定，干式磨削產(chǎn)生的粉塵中小于 5μm的顆粒平均占 %，很容易被吸入到人體肺部。長(zhǎng)期大量吸入磨削粉塵會(huì)導(dǎo)致肺組織纖維化，引起塵肺病。 4．磨削液危害 濕式磨削采用磨削液以改善磨削的散熱條件，對(duì)防止工件表面燒傷和裂紋，沖洗磨屑，減少摩擦，降低粉塵有很重要的作用。但有些種類的磨削液及其添加劑對(duì)人體有影響，長(zhǎng)期接觸可引起皮炎；油基磨削液的霧化會(huì)使操作環(huán)境惡化，損傷人的呼吸器官；磨削液的種類選擇不當(dāng)，還會(huì)侵蝕磨具，降低其強(qiáng)度，增加磨具破壞的危險(xiǎn)性；濕磨削和電解磨削若管理不當(dāng)，還會(huì)影響電氣安全。 砂輪的特性 砂輪是由磨料、結(jié)合劑混合，經(jīng)過(guò)高溫、高壓制造而成，是由磨料、結(jié)合劑、孔隙三要素組成的非均質(zhì)體，其組織結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 1。其中，磨具表面無(wú)數(shù)高硬度的鋒利磨粒作為刀具起切削作用，在砂輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，磨粒切除工件上一層薄金屬，形成光潔精確的加工表面；結(jié)合劑粘結(jié)磨粒使磨具形成適于不同加工要求的各種形狀，并在磨削過(guò)程中保持形狀穩(wěn)定；孔隙用來(lái)容屑、散熱，均勻產(chǎn)生自勵(lì)效果，避免整塊崩落失去砂輪合適的廓形。磨料、粒度、結(jié)合劑、組織、硬度、形狀和尺寸是砂輪的六大特性，對(duì)砂輪安全有很大影響。 圖 1 砂輪的組織結(jié)構(gòu) 1磨料 2結(jié)合劑 3孔隙 4被加工件 1．磨料 磨料指砂輪中磨粒的材料。磨粒構(gòu)成磨具的主體，在加工中起切創(chuàng)作用。 磨料需要具有很高的硬度和鋒利度，直接參與切削；需要一定的韌性和耐磨性，來(lái)承受劇烈的擠壓和摩擦力作用；需要一定的脆性，以便磨鈍后，及時(shí)更新切削鋒刃，實(shí)現(xiàn)自項(xiàng)性；還需要有較穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能，使之在高溫和濕度環(huán)境下，不過(guò)早地喪失磨削性能。 磨料分為天然磨料和人造磨料兩大類。天然磨料主要有金剛石、剛玉和鉆石。人造磨 料又可分為氧化物系、碳化物系和高硬磨料系?？筛鶕?jù)磨料的不同特性和適用范圍合理選 用。 2．粒度 粒度是指磨料的顆粒大小和粗細(xì)程度。一般來(lái)說(shuō)，構(gòu)成砂輪磨料的顆粒越細(xì)小，砂輪的抗裂性越好。粒度的確定方法有兩種： （ 1）篩分法。顆粒尺寸大于 50μm磨料的粒度是用篩分法確定的，即用磨料通過(guò)的篩網(wǎng)在每英寸長(zhǎng)度上的網(wǎng)眼數(shù)來(lái)表示，稱為磨粒類。其粒度號(hào)直接用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，粒度號(hào)大小與磨料的顆粒大小相反。 （ 2）顯微鏡分析法。顆粒尺寸小于 50μm磨料的顆粒大小直接用顯微鏡測(cè)量，用顆粒的實(shí)際尺寸表示粒度，這樣確定的磨料稱為微粉類。其粒度號(hào)用 W和磨料顆粒尺寸數(shù)組合表示。 一個(gè)砂輪的磨料通常是由相鄰幾種粒度號(hào)的磨?；旌隙?，砂輪的粒度是由占比例最大的磨粒的粒度號(hào)決定。粒度大小對(duì)砂輪的強(qiáng)度、加工精度，以及磨削生產(chǎn)率有很大影響。 3．結(jié)合劑 結(jié)合劑（粘合劑）是將磨粒固結(jié)在一起形成磨具的粘結(jié)材料。結(jié)合劑不僅使砂輪成形，而且對(duì)磨具的自礪性有很大影響，并直接關(guān)系到砂輪的強(qiáng)度和使用的安全。 結(jié)合劑應(yīng)具有良好的粘結(jié)性能，保證磨具高速旋轉(zhuǎn)不破裂；有足夠的耐磨性，以承受摩擦和磨削力；有對(duì)磨粒適當(dāng)?shù)陌殉至Γ鼓チｄh利時(shí)不脫落，磨鈍后及時(shí)更新，保持磨具良好的磨削性能；具有較好的物理化學(xué)性能、一定的抗腐蝕能力，以適應(yīng)不同的使用環(huán)境。 類別 緊密 中等 疏松 組織號(hào) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 磨料 /% 62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 34 4．砂輪的組織 砂輪的組織是指組成砂輪的磨料、結(jié)合劑和氣孔三者的比例關(guān)系，表明砂輪結(jié)構(gòu)緊密程度的特性。根據(jù)磨粒在砂輪總體積中所占百分比，組織可劃分為三檔 15個(gè)號(hào)（見(jiàn)表 1）。 砂輪的組織緊，氣孔??；其外形易保持，磨削質(zhì)量相對(duì)高。但砂輪易堵塞，磨削熱較高。它一般用于成形磨、精磨、硬脆材料的磨削。 砂輪的組織松，氣孔多，有利降低磨削熱，避免堵塞砂輪。它一般用于軟韌材料、熱敏性強(qiáng)的材料的磨削，以及粗磨加工。 中等組織級(jí)砂輪用來(lái)磨削淬火鋼或用于刀具刃磨。 ? 5．硬度 砂輪的硬度是結(jié)合劑固結(jié)磨料的緊牢程度的參數(shù)，表明在外力作用下，磨料從砂輪表面脫落的難易程度。砂輪硬度不僅影響生產(chǎn)質(zhì)量，而且與使用安全衛(wèi)生關(guān)系很大。磨具的硬 度與磨料本身的硬度是兩個(gè)不同的概念，磨料的硬度是由組成磨料的材料自身特性決定的。 磨具的硬度與下列因素有關(guān)：一是結(jié)合劑的粘合能力（與結(jié)合劑的種類有關(guān)）；二是結(jié)合劑在磨具中的比例；三是磨具的制造工藝等。在同樣條件下對(duì)同一種結(jié)合劑而言，所占比例越 大，磨粒越不易脫落，磨具硬度越高；反之則硬度越低。在砂輪組成中，結(jié)合劑比例每增加 %，砂輪硬度則增高一級(jí)。磨具的硬度分七大級(jí)、十四小級(jí)（見(jiàn)表 2）。 大級(jí) 超軟 軟 中軟 中 中硬 硬 超硬 小級(jí) 軟 軟 軟 代號(hào) DEF G H J K L M N P Q R S T Y 砂輪硬度低，自礪性好，而損耗快，幾何形狀不易保持，加工精度和質(zhì)量較差。在干式磨削和砂輪修整時(shí)，其粉塵污染較大。但因其切削力小，產(chǎn)生磨削熱少，工件表面燒傷的可能性小。 砂輪硬度高，磨料不易脫落，工件